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电磁感应高考试题

2006年高考 电磁感应1.[重庆卷.21] 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。

质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R 。

整个装置处于磁感应强度大小为B ,方向竖直向上的匀强磁场中。

当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度V 1沿导轨匀速运动时,cd 杆也正好以速率向下V 2匀速运动。

重力加速度为g 。

以下说法正确的是A .ab 杆所受拉力F 的大小为μmg +2212B L V RB .cd 杆所受摩擦力为零C . 回路中的电流强度为12()2BL V V RD .μ与大小的关系为μ=2212RmgB L V2.[全国卷II .20] 如图所示,位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直。

现用一平行于导轨的恒力F 拉杆ab ,使它由静止开始向右运动。

杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。

用E 表示回路中的感应电动势,i 表示回路中的感应电流,在i 随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于A .F 的功率B .安培力的功率的绝对值C .F 与安培力的合力的功率D .iE3.[上海物理卷.12] 如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab ,质量为m ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,受到安培力的大小为F .此时 (A )电阻R 1消耗的热功率为Fv /3.(B )电阻 R 。

消耗的热功率为 Fv /6.(C )整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ. (D )整个装置消耗的机械功率为(F +μmgcosθ)v·4、[天津卷.20] 在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图2变化时,图3中正确表示线圈感应电动势E 变化的是B a b R 1R 2θ θ B 图1IB t /sO图223 455. [广东物理卷.10] 如图4所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为22x 、下弧长为d 0的金属线框的中点联结并悬挂于O 点,悬点正下方存在一个上弧长为2l 0、下弧长为2d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d 0《L 。

先将线框拉开到如图4所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。

下列说法正确的是A .金属线框进入磁场时感应电流的方向为:a →b →c →d →aB .金属线框离开磁场时感应电流的方向为:a →d →c →b →aC .金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等D .金属线框最终将在磁场内做简谐运动6.[北京卷.24] (20分)磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。

图1是平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。

如图2所示,通道尺寸a =2.0m ,b =0.15m 、c =0.10m 。

工作时,在通道内沿z 轴正方向加B =8.0T 的匀强磁场;沿x 轴正方向加匀强电场,使两金属板间的电压U =99.6V ;海水沿y 轴正方向流过通道。

已知海水的电阻率ρ=0.22Ω·m 。

(1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;(2)船以v s =5.0m /s 的速度匀速前进。

若以船为参照物,海水以5.0m /s 的速率涌入进水口由于通道的截面积小球进水口的截面积,在通道内海水速率增加到v d =8.0m /s 。

求此时两金属板间的感应电动势U 感。

(3)船行驶时,通道中海水两侧的电压U /=U -U 感计算,海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。

当船以v s =5.0m /s 的船速度匀速前进时,求海水推力的功率。

E 2E 0 E 0 -E 0 -2E 0O 1 2 345 t /sE2E 0 E 0 -E 0 -2E 0O 1 2 345 t /sE2E 0 E 0-E 0 -2E 0O 1 2 345 t /sE2E 0 E 0-E 0 -2E 0O 1 2 3 45 t /sABCD图37.[上海物理卷.22] (14分)如图所示,将边长为a 、质量为m 、电阻为R 的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b 、磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进人磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f 且线框不发生转动.求:(1)线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V 2; (2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v 1;(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q .1AD 2BD 3BC 4A 5D 6、【解析】: (20分) (1)根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ,其中I 1=R U , R =ρacb则F t =8.796==B pU Bb R Uac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右)(2)U 感=Bu 感b =9.6 V(3)根据欧姆定律,I 2=600)('4=-=pbac b Bv U R UA aD AB C 安培推力F 2=I 2Bb =720 N 对船的推力F =80%F 2=576 N推力的功率P =v s =80%F 2v s =2 880 W7、【解析】(1)由于线框匀速进入磁场,则合力为零。

有 mg =f +22B a vR解得:v =22()mg f RB a -(2)设线框离开磁场能上升的最大高度为h ,则从刚离开磁场到刚落回磁场的过程中 (mg +f )×h =2112mv (mg -f )×h =2212mv解得:v 12(3)在线框向上刚进入磁场到刚离开磁场的过程中,根据能量守恒定律可得221111(2)()22m v mv mg b a Q =+++ 解得:Q =2443()()()2m mg f mg f R mg b a B a+--+ 【备考提示】:题目考查了电磁感应现象、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、动能定理和能量转化和守恒定律,而线框在磁场中的运动是典型的非匀变速直线运动,功能关系和能量守恒定律是解决该类问题的首选,备考复习中一定要突出能量在磁场问题中的应用。

2007年高考试题 电磁感应1、2007年全国1 21.如图所示,LOO ’L ’为一折线,它所形成的两个角∠LOO ′ 和∠OO ′L ′ 均为450。

折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于 纸面向里.一边长为l 的正方形导线框沿垂直于OO′ 的方向以 速度v 作匀速直线运动,在t =0时刻恰好位于图中所示的位置。

以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流—时间(I —t )关系的是(时间以l /v 为单位) ( )2、2007全国2 21.如图所示,在PQ 、QR 区域存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,bc 边与磁场的边界P 重合。

导线框与磁场区域的尺寸如图所示。

从t =0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。

以a →b →c →d →e →f 为线框中电动势的正方向。

以下四个ε-t 关系示意图中正确的是( )3、四川15.如图所示,矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P 1和P 2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时 ( ) A .线圈绕P 1转动时的电流等于绕P 2转动时的电流 B .线圈绕P 1转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势C .线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同,都是a →b →c →dD 线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力大于绕P 2转动时dc 边受到的安培力4、山东21.用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。

在每个线框进入磁场的过程中,M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是 ( )A. U a <U b <U c <U dB. U a <U b <U d <U cC. U a =U b <U c =U dD. U b <U a <U d <U c5、海南物理3.在如图所示的电路中,a 、b 为两个完全相同的灯泡,L 为自感线圈,E 为电源,S 为开关,关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是 ( )A.合上开关,a 先亮,b 后亮;断开开关,a 、b 同时熄灭B.合上开关,b 先亮,a 后亮;断开开关,a 先熄灭,b 后熄灭C.合上开关,b 先亮,a 后亮;断开开关,a 、b 同时熄灭D.合上开关,a 、b 同时亮;断开开关,b 先熄灭,a 后熄灭 6、宁夏20、电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合电路,条形磁铁tεB tεC .tεD . tεA . d c b a M N M NM NM N静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图所示。

现使磁铁开始自由下落,在N 极接近线圈上端的过程中,流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( ) A .从a 到b ,上极板带正电 B .从a 到b ,下极板带正电 C .从b 到a ,上极板带正电 D .从b 到a ,下极板带正电7、海南物理15.据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示。

炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接。

开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。

设两导轨之间的距离10.0=w m ,导轨长L=5.0m ,炮弹质量kg m 30.0=。

导轨上的电流I 的方向如图中箭头所示。

可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T,方向垂直于纸面向里。

若炮弹出口速度为s m v /100.23⨯=,求通过导轨的电流I 。

忽略摩擦力与重力的影响。

8、四川23.(16分)如图所示,P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L 1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中。

一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。

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